水帆式自动管道清扫装置

技术领域

本发明涉及大直径取水管道清扫技术领域，更具体地说，涉及一种水帆式自动管道清扫装置。

背景技术

大直径取水管道常用于电厂、化工厂、海水淡化工厂，其功能是为工厂运行提供冷却或生产水源，常规的大直径取水管道设计及运行过程中均不考虑管道内壁清扫。由于取水管道常年位于水下，海洋生物特别是贝类生物在管道内壁附着生长是不可避免的自然现象，为抑制管道内壁海洋生物附着常规做法是在取水进口处加氯，通过氯气抑制海洋生物的生长，但实际工程中，加氯无法彻底抑制管道内部海生物附着，在经过一段时间的运行后，管道内壁生物附着现象依然十分严重。海生物的附着不仅减少了管道内壁直径、增大了管道内壁水流摩阻、也同时改变了管道内水流流速及流态，严重时将直接影响取水管道的结构安全。

大直径管道内壁杂物主要外来物包括附着于管道内壁的贝类海洋生物、沉积于管道内底部的泥沙，管道内壁杂货附着是一个逐渐增长的过程，通过周期性的管道内壁清扫能最大程度的限制海洋生物在管道内壁附着及生长，对维护管道取水安全具有重要意义。对于大直径取水管道内壁清洗目前常用方案为球囊通球系统，该系统通过在球囊一侧施加高压水推动球囊贯穿管道清洗内壁，该方案加压系统复杂、球囊发射及回收难度大、清洗作业时取水系统需停止生产、且系统造价高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种水帆式自动管道清扫装置，其以置于管道内的水帆利用管道内取水时的水流为动力，带动水帆后的管道内壁清扫刮刀，实现管道内壁清洗。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种水帆式自动管道清扫装置，包括从右至左依次设置在管道内的水帆器、支撑架和清扫刮刀；还包括通过绳索与水帆器连接的导向装置；还包括贯穿水帆器、支撑架和清扫刮刀中心的解锁安全绳；其中，所述支撑架包括设置在底端的圆环和固定设置在圆环上部的支撑杆，所述水帆器设置在圆环左端，所述导向装置套设在圆环上，所述支撑杆的顶部固定设置在解锁安全绳上。

按上述方案，所述导向装置为多个滑轮，所述滑轮套设在圆环上。

按上述方案，所述水帆器为柔性材料、金属材料或复合材料制成。

按上述方案，所述水帆器与导向结构采用钢结构连接。

按上述方案，所述清扫刮刀采用金属材料、复合材料或橡胶柔性材料。

按上述方案，设置在所述支撑架左侧的清扫刮刀为两个或两个以上。

实施本发明的水帆式自动管道清扫装置，具有以下有益效果：

1、本发明利用管道内水流流力为动力的水帆式管道内壁清洗结构，在满足管道内壁清洗功能要求的同时，其运行利用管道内水流作为运行动力，还具备操作简便、不影响管道正常运行，具有构造简单、功能高效、成本低廉的优势。

2、本发明以管道内水流为动力来源，管道清扫过程不影响管道取水，且清扫是无需其他额外动力需求，具有经济、环保的有点，同时清扫系统运行、投放及回收均无需额外结构。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明水帆式自动管道清扫装置的结构示意图；

图2是本发明水帆式自动管道清扫装置的剖视结构示意图；

图中：1、水帆器，2、导向装置，3、清扫刮刀，4、支撑架，401、圆环，402、支撑杆，5、解锁安全绳，6、绳索。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1-2所示，本发明的水帆式自动管道清扫装置，包括从右至左依次设置在管道内的水帆器1、支撑架4和清扫刮刀3；还包括通过绳索6与水帆器1连接的导向装置2，或通过钢结构与水帆器1连接；还包括贯穿水帆器1、支撑架4和清扫刮刀3中心的解锁安全绳5；其中，支撑架4包括设置在底端的圆环401和固定设置在圆环401上部的支撑杆401，水帆器1设置在圆环401左端，导向装置2套设在圆环401上，支撑杆401的顶部固定设置在解锁安全绳5上。本发明采用水帆器1作为系统动力，通过设置在水帆器1后的导向装置2保持系统运动轨迹，通过导向装置2后的清扫刮刀3实现管道内部清扫，当清扫刮刀3在管道内发生卡管时，利用解锁安全绳5解除装置并反拉出管道。

水帆器1为柔性材料，或采用金属材料，或复合材料。导向装置2为多个滑轮，滑轮套设在圆环上。导向装置2用以保障水帆式自动管道清扫装置在管道内的行进方向。清扫刮刀3的动力由水帆器1提供，清扫功能由清扫刮刀3实现。清扫刮刀3采用金属材料，或复合材料，或橡胶柔性材料。设置在支撑杆402左侧的清扫刮刀3为两个或两个以上。导向装置2、清扫刮刀3结构都固定于支撑结构上；

本发明的工作过程如下：

水帆器1与导向装置2通过绳索6连接，绳索6采用柔性钢绞线或尼龙结构；导向装置2通过支撑架4与清扫刮刀3连接，将水帆器1上的水流力传递给清扫刮刀3。清扫刮刀3具备限位扩张功能，在支撑架4传递的水流力作用下，清扫刮刀3适度张开贴紧管道内壁，利用刮刀的切割效应刮落管道内壁附着的海洋生物，同时利用水流冲刷作用将刮落的海洋生物冲出管道，从而实现管道内壁清扫功能。导向装置2与清扫刮刀3后设置解锁安全绳5，系统工作中如出现卡管可通过解锁安全绳5施加荷载收起系统，反向拉出管道。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。